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| 本文作者： 包永剛 | 2020-04-22 10:36 |
上月，全志科技發(fā)布了新款智能語(yǔ)音專(zhuān)用處理器，這是Arm中國(guó)耗時(shí)兩年研發(fā)的周易AIPU的落地首秀。近日，雷鋒網(wǎng)與Arm中國(guó)產(chǎn)品研發(fā)副總裁劉澍和全志科技副總裁陳風(fēng)進(jìn)行了深度交流，了解到了Arm中國(guó)的產(chǎn)品進(jìn)展以及Arm中國(guó)與全志科技定制周易AIPU的更多細(xì)節(jié)。
Arm和Arm中國(guó)的AI產(chǎn)品沖突了嗎？
Arm中國(guó)在2018年注冊(cè)成立，中方投資團(tuán)隊(duì)占股51%，Arm公司占股49%，接管Arm在國(guó)內(nèi)的所有業(yè)務(wù)。同時(shí)，Arm中國(guó)也會(huì)研發(fā)更符合中國(guó)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。據(jù)悉，Arm中國(guó)從2018年開(kāi)始就在推進(jìn)3個(gè)產(chǎn)品線，分別是：周易AIPU、山海平臺(tái)安全解決方案、星辰處理器。
劉澍透露：“這三個(gè)產(chǎn)品線從團(tuán)隊(duì)建立、到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到發(fā)布客戶(hù)、到客戶(hù)芯片流片回來(lái)測(cè)試的工作，目前一切進(jìn)展順利。今年第一季度恰好都有客戶(hù)的芯片返回而且工作正常。”
周易AIPU屬于當(dāng)下最受關(guān)注的AI產(chǎn)品品類(lèi)，也是Arm中國(guó)最先看到落地應(yīng)用的產(chǎn)品。“與Arm不久前推出的配合Arm Cortex-M處理Ethos-U55和配合Cortex-A處理器的Ethos N系列NPU相比，Arm中國(guó)周易AIPU更加通用，既可以跟Cortex-M或Cortex-A一起工作，也可以作為處理器進(jìn)行獨(dú)立工作。”劉澍對(duì)雷鋒網(wǎng)表示。
也就是說(shuō)，周易AIPU既不是CPU處理器，也不是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器。這是因?yàn)椋芤譇IPU定義了一套新的適用于AI算法的指令集，通過(guò)指令來(lái)驅(qū)動(dòng)里面的向量處理單元和固定的AI算法處理單元，從而完成各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的組合的操作。
但作為一款A(yù)I處理器，周易AIPU也必須尋找通用性和效率的平衡點(diǎn)，以提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。周易AIPU的做法是，用向量處理單元Vector/Tensor Process的并行的8-bit向量陣列進(jìn)行向量計(jì)算，Arm中國(guó)為Vector/Tensor Process定義了一整套向量處理指令集，有點(diǎn)類(lèi)似于Arm此前的NEON指令集。
另外，周易AIPU中的AI Fix Function把常見(jiàn)的AI網(wǎng)絡(luò)里所通用的部件和單元固化為硬件，通過(guò)指令就可以驅(qū)動(dòng)硬件工作，提升效率。
標(biāo)量部分，周易AIPU也有標(biāo)量單元，這個(gè)單元并非完成的CPU，但有類(lèi)似標(biāo)量處理器的功能。
因此，周易AIPU用標(biāo)量處理單元Scalar Unit、向量處理單元TensoCre Ellxe.Cell，還有能提升AI效率的AI Fix Function，最終實(shí)現(xiàn)通用性和效率的兼顧。
除此之外，周易AIPU的架構(gòu)中還有可擴(kuò)展的安全架構(gòu)和可擴(kuò)展的用戶(hù)定義架構(gòu)。“可擴(kuò)展的用戶(hù)定義架構(gòu)其實(shí)就是給像全志科技這樣的戰(zhàn)略合作伙伴準(zhǔn)備的，因?yàn)橛械目蛻?hù)可能很簡(jiǎn)單地把AIPU集成下來(lái)就可以了，但也有一些比較有深入研究的芯片公司，會(huì)對(duì)里面的算子有自己定制的理解和需要。”劉澍進(jìn)一步指出，
“我們開(kāi)放了這樣的接口，可以用特殊的指令來(lái)驅(qū)動(dòng)用戶(hù)定義的算子。因此，不同周易AIPU平臺(tái)的產(chǎn)品最終的效能可能不同。”
當(dāng)然，周易AIPU也是一些列高度可配置的處理單元，開(kāi)發(fā)者既可以配置通用的Tensor算力，也也已配置AI Fix Function專(zhuān)用算力。周易AIPU單核性能為0.2TOPS-4TOPS，用多核配置組成系統(tǒng)最高可實(shí)現(xiàn)64TOPS的算力。
全志科技最新發(fā)布的R329語(yǔ)音專(zhuān)用SoC中集成的正是定制的周易AIPU。
定制化是AI處理器提升競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵
全志科技R329中集成了定制的周易Z1-0701，1代表的是Arm中國(guó)第一代周易AIPU架構(gòu)，07指它有2的7次方個(gè)硬件MAC，01表示還有一個(gè)通用的Tensor處理單元。劉澍說(shuō)：“0701是專(zhuān)門(mén)針對(duì)智能家居、智能樓宇、智能機(jī)器人這樣的場(chǎng)景深度定制的，它可以非常高效地運(yùn)行在本地的ASR的各種語(yǔ)音算法。同時(shí)，它也有相對(duì)比較簡(jiǎn)單的視覺(jué)的分析能力，比如說(shuō)圖像和人臉識(shí)別以及感知。”
劉澍也表示，Arm中國(guó)是根據(jù)全志科技給出的市場(chǎng)定位，在周易AIPU 的處理器上又花了數(shù)月的時(shí)間進(jìn)行定制，最終做出全志科技所需要、在市場(chǎng)上具備競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。這樣，通過(guò)全志科技這個(gè)戰(zhàn)略合作伙伴，不僅帶來(lái)了準(zhǔn)確的市場(chǎng)需求信息，更用頂實(shí)話(huà)的方式開(kāi)發(fā)IP保證Arm中國(guó)的產(chǎn)品最切合客戶(hù)需求。
全志科技副總裁陳風(fēng)也說(shuō)：“當(dāng)下僅僅把芯片做好還不夠，在過(guò)去幾年里，我們花了非常多時(shí)間進(jìn)行市場(chǎng)信息搜集，涉及市場(chǎng)需求，實(shí)現(xiàn)方式、手段、技術(shù)細(xì)節(jié)等。所以，在我們雙方探討合作的時(shí)候，Arm中國(guó)也發(fā)現(xiàn)全志科技擁有非常多有價(jià)值的市場(chǎng)需求信息和思考，這也促成了雙方的迅速合作。”
“通過(guò)跟非常多的友商和算法公司進(jìn)行了大量的交流，發(fā)現(xiàn)大家對(duì)專(zhuān)用算力是有明確需求的，所以我們就推出了全志科技R329這樣的芯片，經(jīng)過(guò)了10個(gè)月左右的研發(fā)，這款新品已經(jīng)有樣片和樣機(jī)。”陳風(fēng)也透露。
“各家知名的算法廠商，包括訊飛、思必馳還有其他的合作伙伴都已經(jīng)開(kāi)始做了算法的工作，他們的反饋現(xiàn)在都是非常好的。”
對(duì)于算法公司而言，算法移植的難度以及與硬件匹配的軟件的易用程度成為關(guān)鍵。據(jù)悉，通過(guò)Arm中國(guó)和全志科技的合作，可以實(shí)現(xiàn)TensorFlow模型的24小時(shí)移植。未來(lái)，周易AIPU還會(huì)支持更多的業(yè)界主流的AI框架。
不過(guò)，在AI框架之下，還需要Arm的Compute Library或者是Open AI Lab的異構(gòu)計(jì)算庫(kù)，進(jìn)一步去支持像Arm NN、安卓NN比較流行的接口。像全志這樣有實(shí)力的公司，則會(huì)有自研的Tina OS和Runtime的框架，只要把周易AIPU的驅(qū)動(dòng)層接進(jìn)去都可以正常工作。
陳風(fēng)介紹，Tina OS在全志科技內(nèi)部使用已經(jīng)有5、6年的歷史，它是一個(gè)輕量級(jí)的Linux OS，使用Tina OS的名稱(chēng)后已經(jīng)迭代了三個(gè)大的版本，整個(gè)OS完全開(kāi)源，并且啟動(dòng)速度非常快，現(xiàn)在全球已經(jīng)有累計(jì)超過(guò)5千萬(wàn)臺(tái)的設(shè)備使用了Tina OS，包括音箱、掃地機(jī)、冰箱和微波爐等。
品質(zhì)和靠譜是AI芯片落地的關(guān)鍵
成立于2007年的全志科技，早在2011年就開(kāi)始進(jìn)入智能音箱產(chǎn)品，但那時(shí)的智能音箱是能連上Wi-Fi就叫智能，和2013年之后我們所說(shuō)的智能音箱的概念還是有所不同。全志科技新發(fā)布的AI芯片會(huì)以智能音箱為切入點(diǎn)，然后滲入到智慧城市，包括智能樓宇、智慧工業(yè)以及智慧生活當(dāng)中。
陳風(fēng)預(yù)計(jì)，家電產(chǎn)品應(yīng)該在2020年和2021年左右開(kāi)始迎來(lái)第一波的智能化的普及浪潮。
他指出，語(yǔ)音面板看起來(lái)不起眼，實(shí)際上量非常大的市場(chǎng)。因?yàn)楣I(yè)控制器、電梯、汽車(chē)的駕駛平臺(tái)以及一些專(zhuān)業(yè)的電子設(shè)備都會(huì)有控制面板，這個(gè)面板的語(yǔ)音化現(xiàn)在也已經(jīng)開(kāi)始全面啟動(dòng)了。
談及全志科技AI產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力，陳風(fēng)說(shuō)：“我們現(xiàn)在是有非常明確的答案和信心的，任何一個(gè)產(chǎn)品或者是技術(shù)的落地，需要的是非常可靠的一種實(shí)現(xiàn)方式。我所說(shuō)的可靠，不僅來(lái)源于全志科技有實(shí)力，過(guò)去的經(jīng)歷也證明我們公司能夠向客戶(hù)提供極其持久的技術(shù)支持和產(chǎn)品支持。”
另外就是品質(zhì)，“電子產(chǎn)品是否可靠，在消費(fèi)電子領(lǐng)域、工業(yè)電子領(lǐng)域，以及在智慧家庭領(lǐng)域有截然不同的等級(jí)要求。在家電領(lǐng)域，品質(zhì)也是客戶(hù)重點(diǎn)考量的對(duì)象，要求的級(jí)別可能是99.9%，也可能是99.99%，最高達(dá)到了99.9999%，這么高的可靠性要求，背后也是客戶(hù)精細(xì)化經(jīng)營(yíng)的要求。”陳風(fēng)指出，“通過(guò)類(lèi)似的場(chǎng)景大家可以感受到，語(yǔ)音技術(shù)在商品化的過(guò)程中，靠譜這兩個(gè)字是有多么重要，它擺在了先進(jìn)性之前。”
雷鋒網(wǎng)小結(jié)
Arm的AI產(chǎn)品的發(fā)布和落地進(jìn)展在業(yè)界都并非最快，這其中很重要的原因就是Arm在權(quán)衡NPU的效率和靈活性花了更多時(shí)間。在Arm中國(guó)的產(chǎn)品中，周易AIPU作為Arm中國(guó)的首款A(yù)I產(chǎn)品，通過(guò)一套新的AI算法指令集適應(yīng)AI處理器的需求，兼顧通用性和效率。并且，周易AIPU的指令集設(shè)計(jì)和架構(gòu)設(shè)計(jì)都由Arm中國(guó)完成，因此這也是一個(gè)Arm中國(guó)自主可控的產(chǎn)品。
Arm中國(guó)與全志科技的合作，是周易AIPU的首秀，最終的競(jìng)爭(zhēng)力到底如何，我們將保持關(guān)注。另外，Arm中國(guó)除了將周易AIPU授權(quán)給智能家居領(lǐng)域的公司，還授權(quán)給了汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域、手機(jī)領(lǐng)域和安防監(jiān)控等領(lǐng)域的芯片合作伙伴，周易AIPU的表現(xiàn)值得期待。
還有一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題，周易AIPU和Ethos NPU在中國(guó)市場(chǎng)會(huì)如何協(xié)同發(fā)展？
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